Білки що таке, функції, будова, первинна структура білка, класифікація, де міститься білок, фізико-хімічні властивості, формули, значення, склад

Білки відіграють центральну роль в організмі людини, виконуючи одні з найважливіших функцій: рухову, захисну, біологічну, регуляторну та інші.

Без цих універсальних молекулярних машин життя на нашій планеті і зовсім не могла б з’явитися.

У даній статті ми докладно розглянемо що таке білки, які існують види, де містяться і багато іншого.

Що таке білок і які його функції

На уроках біології і хімії досить багато часу приділяється цій важливій темі. Білки (protein) є природними гетерополимерами, що складаються з α-амінокислот. З’єднує їх разом пептидний зв’язок. Для синтезу величезної кількості білків в людському організмі використовується 20.

Склад кожного білка, синтезованого в організмі, визначається геномом. Різні комбінації генетичного коду дозволяють створювати з стандартних амінокислот безліч білків, відповідальних за різноманітні функції в нашому тілі.

Деякі білки досить складно класифікувати виключно за їх функціями. Так як один білок часто може відповідати за виконання декількох завдань.

Список функцій білків виглядає наступним чином:

  1. Структурна – відповідає за утворення цитоскелету клітин, надає форму різних тканин. Найбільш відомі — це колаген і еластин, що входять до складу міжклітинної речовини. А також кератин – основний білок, який формує нігті і волосся.
  2. Захисна функція поділяється на фізичну, імунну та хімічну. За фізичний захист в основному відповідають тромбины, свертывающие кров, і колагени і кератин, що формують рогові щитки, волосся, шкіру. Хімічний захист від різних токсинів в організмі виконують в основному ферменти печінки. Вони розчиняють токсини, дозволяючи швидше вивести їх. За імунний захист відповідають різні імуноглобуліни.
  3. Каталітична функція використовує ферменти. Це особливі білки, що дозволяють каталізувати реакції, що розщеплюють великі молекули, або ж навпаки їх синтезувати. Ферменти дозволяють прискорювати всі хімічні реакції в сотні і тисячі разів. За останній час науці стало відомо понад 5000 різних ферментів.
  4. Регуляторна функція відповідає за управління всією життєдіяльністю клітини. Білки з даної групи регулюють кількість і активність інших білків, а також безліч процесів всередині самої клітини.
  5. Сигнальна функція виконується гормонами і цитокінами. Ці білки є сигнальним речовиною, дозволяючи передавати інформацію або сигнали частинами організму.
  6. Транспортна – дозволяє переносити різні речовини від одних органів і клітин до інших. Найбільш відомий приклад – це гемоглобін, транспортує кисень і вуглекислий газ.
  7. Запасна функція. Її виконують білки, запасающиеся в організмі для екстрених випадків в якості джерела енергії або амінокислот.
  8. Рецепторна. Її виконують білки, що реагують на світло, фізична дія або хімічна речовина.
  9. Моторна функція виконується цілими групами білків. Серед них, наприклад, актин і міозин. Вони є основними компонентами м’язів і дозволяють їм скорочуватися. Інші білки дозволяють клітинам лейкоцитів пересуватися всередині організму.

Будова білків

Беки відносяться до лінійних полімерів. У їх складі можуть бути присутні кілька α-амиокислот і неаминокислотные компоненти. На перший погляд всього 20 амінокислот – це невеликий вибір.

Але насправді молекула білка, яка складається всього з 5 компонентів амінокислот, може мати понад мільйон варіантів побудови. Невеликий білок може мати у своїй ланцюжку сотню амінокислотних залишків.

При синтезі білка амінокислоти з’єднуються завдяки пептидного зв’язку. Вони з’єднуються різними кінцями, одна з допомогою карбоксильної групи (-COOH), а інша аміногрупою (-NH2). При такому з’єднанні в білку з’являються два відповідних кінця С і N.

Структури білків

Структурні організації білків класифікують на 4 рівня. Це первинна, вторинна, третинна та четвертинна структури.

Первинна являє собою стандартну ланцюжок амінокислот. Їх послідовність генетично закодована. Вона зазвичай описується трехбуквенными позначеннями амінокислотних залишків в ланцюжку.

Вторинна являє собою впорядковано згорнуту спіралеподібно ланцюжок амінокислот. Вона нагадує пружинку. У спіралі стабільна структура, так як її витки кріпляться між собою водневими зв’язками. Майже все З — та NН — групи встановлюють один з одним такі зв’язки. Серед білків даної структури особливо виділяються колагени і кератин.

Третинна – в основному формується завдяки гідрофільно-гідрофобним взаємодіям. Виникають водневі іонні і дисульфідні зв’язки сприяють взаємодії між радикалами амінокислот. Завдяки цьому полипептидная зв’язок укладається в спеціальні глобули. До білків третинної структури відносяться безліч ферментів, антитіл і гормонів.

Четвертинна – притаманна складних форм ферментів або білків, які складаються з 2 або 3 глобул. Вони зв’язуються в молекулі як іонними, так і гідрофобними взаємодіями. А іноді виникають електростатичні взаємодії або дисульфідні зв’язки. Найбільш відомий і вивчений білок даної класифікації – гемоглобін.

Протеїни і протеиды — прості і складні білки

Ще одна класифікація білків це – протеїни та протеиды. Перші — це прості білки, до складу яких входять виключно залишки амінокислот. А ось в протеидах, крім основного скелета з амінокислот, присутні ще не білкові групи (простетические).

Залежно від додаткової небілкової складової протеиды ділять на групи:

  1. Ліпопротеїни – включають в себе різні ліпіди. В основному дані білки виконують транспортування ліпідів.
  2. Фосфопротеины – мають фосфорну кислоту. До таких білків належать вителлин і казеноген.
  3. Металлопротеины – можуть мати катіони одного і більше металів у своїй структурі. Найбільш відомий гемоглобін з молекулами заліза.
  4. Глікопротеїни – мають у своєму складі різні вуглеводи.
  5. Нуклеопротеины – є головними білками, що відповідають за передачу спадкової інформації.

Фізико-хімічні властивості білків

Білки проявляють властивості амфотерності (від грец. «подвійність). Вони можуть в залежності від різних факторів проявляти як кислотні, так і основні властивості.

Також білки можуть бути розчинними або не розчинними у воді. На розчинність можуть впливати як сама структура білка, так і характер розчинника, рн самого розчину або іонна сила.

Білки можуть бути гідрофобними або гідрофільними. Останні в основному розташовуються в ядрі, цитоплазмі або міжклітинному речовині.

Ще одна властивість білків це денатурація. Це так звана втрата четвертинної, третинної структур. Білки відмінно пристосовані для життя і функціонування в умовах організму, але при різкій зміні зовнішніх умов структура білка може зруйнуватися.

Серед таких впливів виділяють ультразвук, високі і низькі температури, опромінення, струшування, вібрації, а також дія кислот або лугів. Денатурація може бути як частковим, так і повним, або ж оборотної і необоротної.

Значення білків для організму

Як ми побачили з вищенаведених функцій і особливостей, білки мають величезне значення для організму людини. Вони надають форму клітин і тканин організму, переносять різні елементи між органами і клітинами, що відповідають за сприйняття навколишнього світу.

Білки захищають нас від природних факторів і від впливу шкідливих мікроорганізмів. Без них в принципі неможливо як мінімум проходження хімічних реакцій в організмі і обмін речовин, так і наявність життя як самовідтворювальної структури. По істині, роль білків складно переоцінити.

Що відноситься до білкової їжі

Білки є одним з основних будівельних матеріалів для нашого організму. Тому, щоб харчування забезпечувало організм людини потрібними речовинами, слід завжди мати в раціоні білкові продукти.

Багаті за змістом білка наступні:

  • м’ясо;
  • риба;
  • різні морепродукти;
  • яйця;
  • бобові;
  • молочні продукти.

Висновок

Білок є одним з ключових елементів життя на нашій планеті. Він відповідає за безліч процесів і функцій в живому організмі, а недолік білків може викликати серйозні захворювання.

Велика різноманітність джерел білка вбереже ваш організм від нестачі незамінних амінокислот і безлічі інших цінних елементів живлення. Намагайтеся не виключати білкові продукти з раціону і будьте здорові.